简便合成椭球形二氧化硅包覆的金纳米棒

采用溶胶-凝胶法成功地制备出一种椭球形核-壳结构二氧化硅包覆的金纳米棒.分别采用透射电镜、扫描电镜、紫外、电子衍射和扫描电镜能谱对制备出的二氧化硅包覆的金纳米棒进行表征.结果表明二氧化硅包覆的金纳米棒呈椭球形,大小为60～80nm,壳层二氧化硅厚度约10～20nm.通过紫外检测发现,二氧化硅壳层对金纳米棒的光学特性几乎没有影响.试验结果表明,这种新颖的二氧化硅包覆的金纳米棒微球在生物医学(如治疗、传感器和分子影像等)中有着潜在的应用价值.     

前驱物种类对氧化铁/氧化硅核壳结构制备的影响

分别以Fe3O4、β-FeOOH、和α-Fe2O3作为前驱物,采用Stober水解法制备了氧化铁/氧化硅核壳结构,研究了前驱物种类和原料用量对二氧化硅包覆过程的影响.随着氨水和TEOS用量的增加,包覆层厚度增加,包覆更加均匀.对样品进行了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(IR)表征.实验结果表明,在三种类型的前驱物中,二氧化硅在β-FeOOH表面包覆最均匀,包覆效果最好.     

壳聚糖/脲醛树脂微胶囊的制备和控释性能

以脲醛树脂(UF)/壳聚糖(CS)复合材料为壳材,以溶解了阿维菌素的二甲苯为芯材,研究脲醛树脂(UF)/壳聚糖(CS)缓控释农药微胶囊的制备方法。改变壳层聚合过程中作为交联剂的甲醛的引入方式,制备得到一系列微胶囊。通过红外光谱仪、粒度分布仪、扫描电镜等对微胶囊的化学结构、组成成分、形貌特征进行表征,发现在缩聚阶段引入甲醛可以提高微胶囊壳层中壳聚糖的含量,进而提高微胶囊的包覆率和缓释效果。在优化条件下制备得到的微胶囊粒径7.14μm,包覆率大于70%。     

半导体CdS/ZnS核壳结构纳米微粒的制备及光学特性

利用反胶团法合成CAS纳米微粒,并以ZnS对其进行表面修饰,得到具有CdS/ZnS包覆结构的纳米微粒,以紫外-可见吸收光谱(UV)证实了CdS/ZnS核壳结构的实现并表征其光学特征.透射电镜(TEM)表征其粒度和形貌,得到CAS/ZnS包覆结构粒径一般在2-3nm.通过陈化实验发现粒径随时间变化不大.     

半核壳PS@Ag/Fe/Ag阵列的制备与SERS性能研究

表面增强拉曼散射(SERS)光谱已广泛应用在生命科学、化学、医学等诸多领域.设计了一种二维有序的半核壳SERS活性基底.利用自组装技术制备聚苯乙烯(PS)球核,通过磁控溅射系统在其表面包覆Ag/Fe/Ag三层壳,改变Fe的溅射时间,制成不同厚度铁磁性层的半核壳PS@Ag/Fe/Ag阵列.采用532 nm激发波长,选择对巯基苯胺作为探针分子研究SERS基底的活性,其增强因子可达到10~7.SERS的增强主要来源于物理增强(即电磁场增强),实现基底的高灵敏度检测和重现性.铁磁性层的引入对PS@Ag/Fe/Ag阵列的SERS增强具有较好的调控作用.     

多层核-壳结构高分子-钨-二氧化硅复合微球的制备研究

以反相悬浮聚合法制备的P（AM—co—MAA）高分子微凝胶为模板，经过离心沉积法制备得到了P（AM—co—MAA）-W复合微球，然后对复合微球进行表面修饰，最终在其表面直接包覆纳米二氧化硅颗粒，得到了具有多层核一壳结构的P（AM—co—MAA）-W—SiO2复合微球材料．通过扫描电镜（SEM）、傅立叶变换-红外光谱（FT-IR）和X射线衍射等手段对复合微球进行了一系列的表征，结果表明在高分子微凝胶表面形成了完整的金属钨和二氧化硅壳层、     

PS/SiO_2核壳型杂化微球的制备与表征

通过乳液聚合方法合成单分散聚苯乙烯乳胶粒,然后以得到的PS乳胶粒为模板,通过Sol-gel方法在酸性条件下向体系中加入正硅酸乙酯(TEOS)。在表面活性剂/无机界面之间静电作用控制自组装过程。结果在苯乙烯乳胶粒表面形成大约17 nm二氧化硅壳。PS/S iO2核壳粒子通过TEM、SEM、DLS、FT-IR及DSC检测方法进行分析。外部包覆无机物的乳胶粒赋予核壳粒子改良的化学和物理特性,产生协同效应。     

FeNi/SiO2核 - 壳纳米球的制备及磁学性质

利用共沉淀结合氢气还原法制备球形核 - 壳结构的γ - FeNi/SiO2纳米复合材料.用X射线衍射(XRD)确定样品的相组成,用透射电子显微镜(TEM)观察样品的形貌,用振动样品磁强计(VSM)测定样品的磁性能.结果表明:pH值是影响核 - 壳纳米结构形貌的重要因素;pH值为9左右且还原温度为700 ℃,制备出的纳米粒子具有近似的球形核 - 壳结构:纳米颗粒是以γ - FeNi合金为核心,其平均粒径大约为80 nm,外面包覆非晶SiO2壳层的核 - 壳结构;随着SiO2质量分数增加,样品的饱和磁化强度明显下降.随着还原温度升高,纳米粒子的尺寸大小略有增加,其饱和磁化强度明显增大,但矫顽力下降,这主要归结于铁镍与铁镍氧化物界面存在交换耦合相互作用.     

竹节状CNTs/CdS核壳纳米线的制备与形态特征

以竹节状碳纳米管(CNTs)为模板,采用常温化学还原路线制备了CNTs/CdS核壳纳米线,用透射电子显微镜(TEM)观察了产物的微观形貌,用X射线衍射(XRD)技术分析了产物的物相,证实所得产物由CNTs与六方格子的CdS纳米晶体构成,具有核壳纳米线结构.研究发现CNTs竹节状的形态特点影响了得到的核壳结构的纳米线的微观形貌.在反应物浓度较低时,CdS晶体不像在侧壁平直的CNTs表面生长那样均匀包覆在CNTs表面,而是呈现根瘤状形貌;当反应物浓度升高时,CdS晶体均匀包覆在CNTs表面.当把还原反应时间缩短(如15m in),观察到CNTs环绕在CdS纳米晶体表面的新形态,推测这与CNTs的竹节状特殊形态有关.这些结果对于阐明CNTs/化合物半导体复合材料的形态结构控制原理和开发新材料具有重要参考价值.     

硅源加入方式对Fe3O4/SiO2核壳结构制备的影响及磁性能研究

表面包覆惰性层是解决四氧化三铁(Fe3O4)粒子团聚、易氧化、亲水性差等问题的一种有效方法,但惰性层的引入一般会导致包覆后样品磁性能下降,从而限制了Fe3O4的应用.以正硅酸乙酯(TEOS)和氨水为原料,制备了具有良好磁响应性的Fe3O4/SiO2核壳结构.样品的结构、形貌、尺寸和表面吸附官能团采用X-ray粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FTIR)等测试手段进行了表征.研究发现,TEOS加入方式影响SiO2层生长过程,从而影响包覆的均匀程度.Fe3O4/SiO2核壳结构表现出顺磁性和良好的磁响应性(52emu/g).     

碳包覆Ti3AlC2增强银基复合材料的制备与性能

Ti₃AlC₂-reinforced Ag-based composites, which are used as sliding current collectors, electrical contacts, and electrode materials, exhibit remarkable performances. However, the interfacial reactions between Ag and Ti₃AlC₂ significantly degrade the electrical and thermal properties of these composites. To diminish these interfacial reactions, we fabricated carbon-coated Ti₃AlC₂ particles (C@Ti₃AlC₂) as reinforcement and prepared Ag–10wt%C@Ti₃AlC₂ composites with carbon-layer thicknesses ranging from 50–200 nm. Compared with the uncoated Ag–Ti₃AlC₂ composite, Ag–C@Ti₃AlC₂ was found to have a better distribution of Ti₃AlC₂ particles. With increases in the carbon-layer thickness, the Vickers hardness value and relative density of Ag–C@Ti₃AlC₂ gradually decreases. With a carbon-layer thickness of 150 nm, we obtained the lowest resistivity of Ag–C@Ti₃AlC₂ of 29.4 135.5×10?9 Ω·m, which is half that of Ag–Ti₃AlC₂ (66.7 × 10?9 Ω·m). The thermal conductivity of Ag–C@Ti₃AlC₂ reached a maximum value of 135.5 W·m?1·K?1 with a 200-nm carbon coating (~1.8 times that of Ag–Ti₃AlC₂). These results indicate that the carbon-coating method is a feasible strategy for improving the performance of Ag–C@Ti₃AlC₂ composites.     

高导热碳/碳复合材料的制备

以中间相沥青和中间相沥青基碳纤维为原料, 采用碳布热压法、液相浸渍法制备了二维和三维高导热碳/碳复合材料, 且所制得复合材料的热导率分别高达443和340 W/(m·K). 依据碳/碳复合材料的热导率模型, 分析了不同结构特征参数对材料热导率的影响. 结果表明, 基体碳热导率、孔隙率以及界面相厚度均会在一定程度上影响材料的导热性能.     

低温真空环境下不同密度二氧化硅气凝胶复合材料隔热性能研究

以正硅酸乙酯、乙醇等为原料,采用溶胶-凝胶反应和超临界干燥工艺制备了密度分别为30、80、120、260、320 kg/m³的纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料,分别在常压、25 ℃下以及真空、-130~25 ℃的条件下测定了所制备的气凝胶复合材料的导热系数,研究了复合材料的密度及组成对于气凝胶材料隔热性能的影响规律。结果表明：在常压、25 ℃条件下,在不同密度的气凝胶复合材料中,密度为120 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数最小（0.013 W/（m·K））;密度为30、80、120 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而减小;密度为120、260、320 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而增大。在真空、-130~25 ℃的条件下,密度为120 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数最小;密度为30、80、120 kg/m³的气凝胶复合材料的导热系数随密度增大而减小。在130 ℃时,由于密度为320 kg/m³的气凝胶复合材料采用了抗辐射性能优异的预氧丝增强纤维,因此其导热系数最小（0.006 2 W/（m·K））。     

g-C3N4@Ag的光催化性能及原位热动力学研究

采用硼氢化钠作还原剂将吸附于石墨相氮化碳(g-C₃N₄)表面的硝酸银还原成纳米银(Ag)颗粒,通过调控在氮化碳上原位沉积时硝酸银的用量,制备了不同Ag负载量的g-C₃N₄@Ag复合催化剂.使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察、X射线粉末衍射(XRD)分析、N₂吸附-脱附等温曲线(BET)分析、X射线光电子能谱(XPS)分析等方法对制备的材料进行了表征.由紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)分析和光微量热-荧光光谱联用分析研究了复合催化剂对罗丹明B降解的原位热动力学性质.结果表明:当Ag纳米颗粒的质量分数为4%时其降解罗丹明B的反应速率常数为1.55×10-2 min-1,其催化性能是未修饰g-C₃N₄的1.9倍;在光密度为10、20、32 W/m2条件下,反应均在120 s左右达到表观吸热最大值,随后放热,最终恒定放热速率依次为7.293×10-8、1.316×10-7和1.162×10-7 mJ/s.文中的研究结果对研究光催化原位过程的热力学、动力学及光谱性质具有重要意义和潜在应用价值.     

溶胶凝胶法制备SiO2/活性炭复合材料及其吸波性能研究

以正硅酸乙酯为硅的前驱体、活性炭为基体,通过溶胶凝胶反应制备SiO2/活性炭复合材料;以XRD,SEM,BET以及电磁参数测定等手段,对SiO2/活性炭复合体的孔隙结构、电阻率、以及电磁参数等性质进行表征.实验结果表明,活性炭与正硅酸乙酯混合后,经过溶胶凝胶反应,SiO2与活性炭形成结构均一的复合物,且溶胶凝胶温度较低时,反应速度较慢,生成的SiO2颗粒较小、分布较均匀.通过改变SiO2的质量分数量,可以改变SiO2/活性炭复合材料的电磁参数,进而影响其对电磁波的吸收性能,当SiO2质量分数为12%时,复合材料有最佳吸波性能.     

纳米铜/环氧树脂导热复合材料的制备、结构与性能

通过液相还原法制备得到铜纳米线（CuNWs）及铜纳米片（CuNPs）,将其与环氧树脂（EP）共混制备得到复合材料,利用导热系数测试、电阻测试和扫描电镜等手段对复合后材料的导热性能、绝缘性能以及微观结构进行了表征,结果表明：填充了CuNWs或CuNPs的EP在显著提升导热性能的同时仍然具有良好的绝缘性;当CuNWs和CuNPs的填充体积分数为11%时,复合材料的导热系数可分别提高至1.09 W/（m·K）和1.26 W/（m·K）,相对于树脂基体导热系数分别提升了474%和563%,同时电阻率分别为9.0×10¹⁰ Ω·cm和6.2×10¹⁰ Ω·cm,保持了较好的绝缘性,显示出这类材料在导热领域有着广阔的应用前景。     

恐龙化石保护材料的耐蚀性能

采用共混法与原位聚合法制备添加纳米二氧化硅恐龙化石保护材料.将制备恐龙化石保护材料与传统保护材料(硝基清漆)分别涂覆钢片,用3.5%氯化钠溶液浸泡腐蚀,测试腐蚀电位、腐蚀电流、交流阻抗和腐蚀速度;利用SPM和DSC测试保护材料分散性与热分解性.结果表明:共混法与原位聚合法制备保护材料腐蚀电流分别为3.481×10-7A/cm2、2.332×10-6A/cm2,硝基清漆腐蚀电流为4.181×10-6A/cm2,共混法制备保护材料腐蚀速度最小;三种保护材料失重腐蚀速率为1.18 g/(m2·h)、1.19 g/(m2·h)和1.29 g/(m2·h),共混法制备保护材料耐蚀性最好,交流阻抗谱测试结果与其一致;添加4%纳米SiO2制备水溶性保护材料时,共混法制备材料耐热性、分散性较原位聚合法好,两者涂膜附着力皆为1级.     

双取代咪唑离子液体与杂多酸复合质子导体的研究

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐(BMIMH2PO4)与杂多酸,即磷钨酸(PWA)和硅钨酸(SiWA)为原料,制备了非水复合质子导体.研究了该复合质子导体在80～180℃不加湿条件下的电导率,探讨了PWA/BMIMH2PO4复合体系的质子传导机理.研究表明,在PWA/BMIMH2PO4中掺杂P2O5可以提高体系的质子电导率,而共存的离子液体具有促进质子传导的作用.在160℃非水条件下,当PWA与BMIMH2PO4摩尔比为1∶3时,复合质子导体PWA/BMIMH2PO4的电导率为2.6×10-3S/cm,而掺杂P2O5的质量分数为10%时,PWA/BMIMH2PO4/P2O5的电导率则...     

聚酰亚胺纤维增强低密度柔性MTES基SiO2气凝胶的制备及表征

本文用具有环境友好性的甲基三乙氧基硅烷替代甲基三甲氧基硅烷,在水溶剂体系中,利用阳离子表面活性剂制备SiO2气凝胶基体,并以耐高温的聚酰亚胺短切纤维为增强相,制备得到了柔性疏水的SiO2气凝胶复合隔热材料。研究了聚酰亚胺短切纤维含量对复合材料热、力学性能的影响。结果表明：制备得到的SiO2气凝胶复合材料具有纤维状三维骨架结构并且气凝胶基体与增强相之间结合紧密,使得复合材料具有超疏水性,疏水角高达171°;具有良好的隔热保温性能,导热系数在0.021 W/(m·K)~0.0225 W/(m·K)之间,初始热分解高达521℃;具有较好的弹性,压缩20%形变后样品未发生增强相与基体的分离现象,并且卸压后能回弹至12%形变处。随着纤维含量的增加,复合材料里压缩强度（20%形变）逐渐增大,但是回弹率并没有较大的变化。     

纳米光催化材料H6P2W18O62/SiO2的制备与表征

通过溶胶-凝胶技术将H6P2W18O62负载到载体SiO2上，制备了负载型光催化材料H6P2W18O62／SiO2。采用红外光谱（FT—IR）、电感耦合等离子原子发射光谱（ICP—AES）、固体核磁共振波谱（^31P MAS NMR）、N2吸附测定和透射电子显微镜（TEM）等手段，对该材料的组成、结构、表面物理性质和形貌进行了表征。结果表明，上述材料中具有光催化活性的H6P2W18O62仍保持着最初的Dawson结构。同时，该负载型光催化材料还具有纳米孔结构和较大的比表面积。